独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，包括钢结构牛腿和支座顶升装置；钢结构牛腿增设于独柱墩两侧，并通过化学锚栓与独柱墩连接形成扁担梁，其上安装支座顶升装置和桥梁支座。钢结构牛腿由钢板焊接组合而成，可工厂制作现场安装，能保证制作的质量和精度，钢结构牛腿与独柱墩用化学锚栓连接，施工过程不需立模，简单的脚手架即可施工，且不影响正常交通。支座顶升装置安装简便易行，免去了千斤顶顶升梁体安装桥梁支座的繁琐过程，一个扳手即可将桥梁支座安装就位。
【专利说明】独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种桥梁加固装置，尤其是能防止独柱墩桥梁倾覆的加固装置。
【背景技术】
[0002]独柱墩桥梁以占据桥下净空小，外形简洁流畅、轻巧美观等特点，被广泛应用于互通立交处，但由于结构本身抗倾覆性能不良，在超载偏心荷载作用下，独柱墩桥梁可能发生整体横向失稳从而导致梁体倾覆。独柱墩桥梁在使用过程中已发生多起倾覆事故，造成了人员伤亡和经济损失，为了采取补救措施，近两年我国对大量独柱墩桥梁进行了抗倾覆加固。
[0003]为了保证现有独柱墩桥梁的结构安全，应采取有效手段消除独柱墩结构发生倾覆的安全隐患。常见的方法有两种:一种是将独柱墩改为壁式实体墩，然后顶升梁体，在原支座两侧各安装一个附加支座，以达到抗倾覆的效果；第二种是将独柱墩改造为3柱墩，顶升梁体，在新墩柱上安装附加支座。以上两种方法均需立模浇筑混凝土，甚至需要打粧，施工工艺复杂，施工时间长，且受桥下净空的限制，特别是斜交的情况下，改为3柱墩几乎不可能。另外，附加支座需采取梁体顶升工艺才能安装就位，施工过程需中断交通，这使得现有独柱墩桥梁的抗倾覆加固变得复杂且容易受到应用范围的限制。
【发明内容】
[0004]为了克服现有独柱墩桥梁在超载偏心荷载作用下容易发生倾覆的不足，本实用新型提供了一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，该装置不仅能够有效抵抗偏载引起的倾覆力矩，而且结构简单、安装便捷，施工过程不影响正常交通。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的如下技术方案:
[0006]一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征是:所述加固装置包括钢结构牛腿I和支座顶升装置2 ;钢结构牛腿I增设于独柱墩两侧，并通过化学锚栓9与独柱墩连接形成扁担梁，其上安装支座顶升装置2和桥梁支座3。
[0007]作为优选，所述的钢结构牛腿I由牛腿腹板4、牛腿翼缘板5和牛腿加劲肋6焊接组合而成，牛腿腹板4上开有化学锚栓孔8，钢结构牛腿I通过化学锚栓9固定在独柱墩上，牛腿联系板7将两侧钢结构牛腿I联接成整体。。
[0008]所述支座顶升装置由支座板、楔形块装置和楔形块支撑肋板组成，通过转动调节螺栓，可调整楔形块的位置，进而抬升支座板，顶升桥梁支座。
[0009]所述的支座板由支座垫板10和垫板底楔形肋11焊接组成，两者通过焊接连接，顶升桥梁支座3时，座板挡板14将限制支座板的水平位移，支座板只能竖向移动，施工过程中桥梁支座3不会产生剪切变形。
[0010]所述的楔形块装置由楔形块、调节螺栓16和座板挡板14组成；楔形块为格构式结构，由楔形肋12、楔形板限位块13和楔形块加劲肋15焊接组成，楔形板限位块13焊接在楔形肋12内侧，长度稍短于楔形肋12之间的净间距；调节螺栓16焊接在楔形块侧面，座板挡板14焊接在钢结构牛腿I ?而部。
[0011]所述的楔形块支撑肋板17焊接于钢结构牛腿I顶部，用于支撑楔形块并起到限位作用。
[0012]独柱墩两侧的牛腿腹板4间浇筑有混凝土，与钢结构牛腿I形成完整的抗倾覆受力体系。
[0013]本实用新型是在独柱墩桥梁的梁底横桥向设置钢结构支撑，用以抵抗偏载引起的倾覆力矩。具体措施如下:在独柱墩两侧横桥向增设钢结构牛腿，钢结构牛腿与独柱墩通过化学锚栓连接形成扁担梁，并在其上安装支座顶升装置和桥梁支座；两侧牛腿腹板之间应浇筑混凝土，以增加钢结构牛腿的刚度，形成完整的抗倾覆受力体系；最后通过支座顶升装置将桥梁支座安装到位。
[0014]本实用新型关键点是支座的顶升装置，主要原理是将螺杆的水平拉力通过楔形块转化为竖向顶升力。螺杆的水平拉力由调节螺栓施加的扭矩转化而来，再通过楔形块巧妙的将螺杆的水平拉力转化为竖向顶升力，用普通的扳手即可完成对桥梁附加支座的安装。支座压力则由橡胶支座的压缩量来控制。
[0015]本实用新型的有益效果是:可以在不影响正常交通的前提下，对独柱墩桥梁进行抗倾覆加固，是一种结构简单、安装便捷且施工过程不受应用范围限制的独柱墩桥梁抗倾覆加固装置。该装置所有部件均可在工厂预制，既保证了产品的质量和精度，又大大减少了现场施工的时间。由于该附加支撑为钢结构，钢结构牛腿的牛腿腹板和牛腿翼缘板都可作为浇筑混凝土的模板，因而不需搭设额外的模板来浇筑混凝土，只需简单的脚手架即可施工。桥梁支座的安装采用楔形块顶升安装工艺，通过楔形块装置完成从扭矩到竖向顶升力的转化，安装过程简便易行，不再依赖千斤顶来顶升梁体，一个扳手即可将支座安装就位。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的一种结构示意图；
[0017]图2是本实用新型图1的1-1俯视图；
[0018]图3是本实用新型钢结构牛腿的立面图；
[0019]图4是本实用新型图3所示钢结构牛腿的俯视图；
[0020]图5是本实用新型图3所示钢结构牛腿的侧视图；
[0021]图6是本实用新型支座顶升装置的相对关系不意图；
[0022]图7是本实用新型支座板示意图；
[0023]图8是本实用新型图7所示结构的仰视图；
[0024]图9是本实用新型楔形块装置示意图；
[0025]图10是本实用新型图9所示结构的俯视图；
[0026]图11是本实用新型楔形块支撑肋板的结构示意图；
[0027]图12是本实用新型图11所示结构的俯视图；
[0028]图中:1、钢结构牛腿，2、支座顶升装置，3、桥梁支座，4、牛腿腹板，5、牛腿翼缘板，6、牛腿加劲肋，7、牛腿联系板，8、化学锚栓孔，9、化学锚栓，10、支座垫板，11、垫板底楔形肋，12、楔形肋，13、楔形板限位块，14、座板挡板，15、楔形块加劲肋，16、调节螺栓，17、楔形块支撑肋板。
【具体实施方式】
[0029]下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步说明。
[0030]实施例:如图1-12所示的独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，只要包括钢结构牛腿I和支座顶升装置2 ;钢结构牛腿I增设于独柱墩两侧，并通过化学锚栓9与独柱墩连接形成扁担梁，其上安装支座顶升装置2和桥梁支座3。
[0031]整个结构可分为两个部分，第一部分是钢结构牛腿1，第二部分是支座顶升装置2。钢结构牛腿I由牛腿腹板4、牛腿翼缘板5和牛腿加劲肋6焊接组合而成，牛腿腹板4上开有化学锚栓孔8，利用化学锚栓9将钢结构牛腿I固定在墩柱上，再用牛腿联系板7将两侧钢结构牛腿I联系成整体。
[0032]支座顶升装置各部分相对位置见图6，由三部分组成:支座板、楔形块装置和楔形块支撑肋板。支座板由支座垫板10和垫板底楔形肋11焊接组成。楔形块装置由楔形块、调节螺栓16和座板挡板14组成，其中楔形块为格构式结构，由楔形肋12、楔形板限位块13和楔形块加劲肋15焊接组成；楔形板限位块13焊接在楔形肋12内侧，长度稍短于楔形肋11之间的净间距，主要作用是当楔形块滑动时限制其与支座板的横向位移；楔形块加劲肋15焊接于楔形肋12和楔形板限位块13之间，用于加强楔形装置的刚度；调节螺栓16焊接于楔形板限位块13侧面，主要作用是通过扳手将扭矩转化成对螺杆的水平拉力；座板挡板14焊接于钢结构牛腿I端部，主要作用是限制支座板的水平位移，只允许其竖向位移；楔形块支撑肋板17焊接于钢结构牛腿I顶部，用于支撑楔形块并起到限位作用。
[0033]实施步骤:
[0034](I)工厂预制钢结构牛腿；
[0035](2)现场搭设脚手架并在独柱墩上钻孔；
[0036](3)安装钢结构牛腿并焊接牛腿联系板；
[0037](4)焊接楔形块支撑肋板和座板挡板；
[0038](5)组装支座顶升装置；
[0039](5)在牛腿腹板间浇筑混凝土 ；
[0040](6)待混凝土达到预定强度后，将桥梁支座安放到支座板上，拧动调节螺栓顶升支座；
[0041]以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案前提下还有其它的变体及改型。
【权利要求】
1.一种独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征是:所述加固装置包括钢结构牛腿(I)和支座顶升装置(2);钢结构牛腿(I)增设于独柱墩两侧，并通过化学锚栓(9)与独柱墩连接形成扁担梁，其上安装支座顶升装置(2)和桥梁支座(3)。
2.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征是:所述的钢结构牛腿(I)由牛腿腹板(4)、牛腿翼缘板(5)和牛腿加劲肋(6)焊接组合而成，牛腿腹板(4)上开有化学锚栓孔(8)，钢结构牛腿(I)通过化学锚栓(9)固定在独柱墩上，牛腿联系板(7)将两侧钢结构牛腿(I)联接成整体。
3.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征是:所述的支座顶升装置(2)由支座板、楔形块装置和楔形块支撑肋板(17)组成。
4.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征是:所述的支座板由支座垫板(10)和垫板底楔形肋(11)焊接组成。
5.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征是:所述的楔形块装置由楔形块、调节螺栓(16)和座板挡板(14)组成；楔形块为格构式结构，由楔形肋(12)、楔形板限位块(13)和楔形块加劲肋(15)焊接组成，楔形板限位块(13)焊接在楔形肋(12)内侧，长度稍短于楔形肋(12)之间的净间距；调节螺栓(16)焊接在楔形块侧面，座板挡板(14)焊接在钢结构牛腿(I)端部。
6.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征是:所述的楔形块支撑肋板(17)焊接于钢结构牛腿(I)顶部。
7.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁附加钢结构支撑抗倾覆加固装置，其特征是:独柱墩两侧的牛腿腹板(4)间浇筑有混凝土，与钢结构牛腿(I)形成完整的抗倾覆受力体系。
【文档编号】E01D22/00GK204151701SQ201420603900
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】卢先荣, 杜引光, 江甫, 秦现德, 沈马可, 王彬 申请人:浙江省交通工程建设集团有限公司